文章发表背景
近日，一篇题为《Matrix assisted laser desorption time of flight massspectrometry (MALDI-TOF MS) in clinical microbiology》的文章发表在《Journal of Microbiological Methods（微生物方法学）》杂志上，作者Angeletti对基质辅助激光解吸飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）在临床微生物学中的应用进行了系统的综述，以便让相关研究人员对MALDI-TOF MS进行微生物鉴定的历史、现状以及未来发展的方向有一个较为清晰的认识。
为获得最有效的抗菌治疗，开发和应用新技术并及时分离鉴定微生物是至关重要的。目前脓毒症指南建议应尽快开始抗生素治疗，最理想的情况是在第一小时内得到治疗，因此耗时较长的方法并不合适。除了分子技术之外，基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）可用于快速鉴定大多数病原菌，MALDI-TOF可能是重症感染微生物鉴定的补充方法。
MALDI-TOF的发展历程
20世纪70年代，质谱（MS）被提出作为细菌鉴定的新方法，但如果暴露在直接激光照射下，蛋白质通常被破碎成失去完整性结构的片段。随后，田中在1988年和Karas等人报道了具有保护蛋白质免受损伤功能的小分子基质。此后经历了十年时间，第一个基于MS的MALDI -TOF鉴定系统被商业化。
1994年，Cain等使用α-氰基-4-羟基肉桂酸作为基质分子，证明了MALDI-MS蛋白质谱可用于细菌的快速鉴定。在接下来的几年中，该技术被成功应用并作为细菌和真菌鉴定的一种简单、快速的方法。2009年，MALDI -TOF进入临床微生物学，通过一系列的验证之后得出了结论：“MALDI-TOF质谱法是一种经济、有效、准确的方法，可在1小时内常规鉴定细菌分离株，并且在不久的将来可以替代革兰染色和生化鉴定”。
从2009年起，随着临床微生物学中细菌和真菌鉴定需求的不断增多，相关应用结果也呈现出了井喷式增长。此外，血液培养液和正常无菌液体阳性鉴定领域都有突破。
MALDI TOF的可鉴定种类
革兰氏阴性菌鉴定
在血液感染中，从阳性血液培养物中获得的细菌颗粒应用MALDI-TOF MS做鉴定，能快速鉴定出大约80％的病原体，在≥99％的病例中都是准确的。此外，陆续开发的基于MALDI-TOF技术的新方法，可以区分出ESBL和非ESBL的革兰氏阴性细菌。一系列的研究表明，MALDI -TOF MS用于鉴定ESBLs菌株是可行的，可广泛用于临床微生物实验室的常规检测。
革兰氏阳性菌鉴定
研究显示，MALDI-TOF MS是在种水平鉴定葡萄球菌的可靠方法。关于葡萄球菌鉴定的第一项研究来自Carbonelle团队，他们选定23个参考菌株的峰作为特征峰，用作快速鉴定临床凝固酶阴性葡萄球菌（CoNS）分离株的数据库。通过研究证明了MALDI-TOF-MS技术的稳定性和高灵敏度，为识别这些微生物群体提供了宝贵的工具。
厌氧菌鉴定
用生化方法鉴定厌氧菌一直是一个难题，在最近的一项研究中，Handal等人评估了MALDI-TOF MS鉴定的可靠性，并与最常见的临床相关厌氧菌（包括拟杆菌属，梭菌属，Prevotellaspp，Fusobacterium spp和革兰氏阳性厌氧菌）的16S rRNA测序相比较。作者报道：MALDI-TOF MS可正确鉴定该类别的厌氧菌，属水平为95 %，种水平为87％，鉴定误差主要在非脆弱性拟杆菌属和革兰氏阳性厌氧球菌。因此，MALDI -TOF MS被证明是一种鉴定厌氧菌的有效方法。
真菌鉴定
侵入性真菌以其危及生命的致病性越来越受到重视，特别是在免疫抑制患者中，因此开发可靠、快速和具有成本效益的方法来鉴定临床相关真菌是至关重要的。在最近的荟萃分析中，包括33篇文章、涉及38项试验和9977份真菌分离株，已经成功评估了MALDI-TOF MS用于鉴定临床致病真菌的准确性，从荟萃分析中可发现，使用MALDI-TOF MS方法鉴定临床致病真菌具有高准确性的特点。
菌血症的微生物鉴定
血培养的微生物鉴定对于提供快速的抗生素治疗、提高患者的生存率至关重要。研究报道，使用MALDI-TOF后，平均鉴定时间从32小时显著降低到6.5小时，每个患者的平均医疗成本也显著降低。
正常无菌液体感染的微生物鉴定
MALDI-TOF MS已成功应用于直接鉴定脑脊液和尿液中的微生物，不再需要培养病原体。通过MALDI-TOF MS直接鉴定CSF中的细菌，可提供快速的细菌诊断并进行早期的适当治疗。在最近的一份报告中，MALDI-TOF 显示出高标准和准确性，可用于直接鉴定尿标本中的革兰氏阴性细菌（≥105CFU / mL），也可用于快速准确的诊断革兰氏阴性菌引起的尿路感染。
文章结论及未来应用方向
MALDI-TOF MS质谱法代表了一种创新技术，它可应用于临床中快速准确地鉴定细菌和真菌分离株。同时，它有助于节省实验室的成本，并通过快速的微生物鉴定以降低患者的住院时间和死亡率。MALDI-TOF缩短了鉴定致病微生物所需的时间，但临床的主要需求显然是：获得抗生素病原体在同一时间段的易感性，即药敏试验，因此开发新的快速方法是一项很大的挑战。
